如何在 C++ 初始值设定项列表中将常量引用成员初始化为另一个成员（标准向量）

Question

我做了以下作为允许通过numbers对成员容器_numbers进行只读访问的廉价方法：

class Foo {
    Foo() : _numbers({}), numbers(_numbers) {
    // some code that populates `numbers` via `numbers.push_back(...)`
}

private:
    std::vector<int> _numbers;
public:
    const std::vector<int>& numbers;
}

但是，这样做我看到numbers是空的，而在其他情况下，它将包含与_numbers相同的元素。

更准确地说，它似乎是未定义的行为。 在我的真实示例中（这是一个简化版本），我有多个使用此方案的引用容器对，其中填充的数据对于某些对在 const-reference 成员中可见，而对于某些对则不可见。

知道这有什么问题吗？ 任何帮助深表感谢。

编辑这是一个最小的工作示例：

#include <vector>

struct Foo2 {
public:
     const int max1;
     const int center1;

    Foo2(const int max1_);
private:
    std::vector<int> _numbers1, _numbers2;

public:
    const std::vector<int>& numbers1, numbers2;
};

Foo2::Foo2(const int max1_)
    : max1(max1_), center1(max1_/2),
      _numbers1({}), _numbers2({}),
      numbers1(_numbers1),
      numbers2(_numbers2)
{
    cout << max1 << endl;

    for (int i=0; i<center1; i++) {
        _numbers1.push_back(i);
        cout << "A: " << i << endl;
    }
    for (int i=center1; i<max1; i++) {
        _numbers2.push_back(i);
        cout << "B: " << i << endl;
    }

    for (int i: numbers1) {
        cout << "A: " << i << endl;
    }
    for (int i: numbers2) {
        cout << "B: " << i << endl;
    }
}

在初始化Foo2 f(8)时给出以下输出：

8
A: 0
A: 1
A: 2
A: 3
B: 4
B: 5
B: 6
B: 7
A: 0
A: 1
A: 2
A: 3

即numbers2没有看到的内容_numbers2而numbers1它似乎工作。

Answer 1

const vector<int>& numbers1, numbers2; — 这里，只有第一个变量是引用。 您需要&在第二个变量之前使其成为引用。 然后代码应该可以工作。

但我不得不说，你所做的真是个坏主意。 您正在为具有内存开销、不可分配性和可能的​​速度开销的便捷语法付费。

改用 getter： const vector<int>& numbers1() const {return _numbers1;} 。 是的，您每次都必须输入额外的() 。

Answer 2

嗯...问题的主要原因是@HolyBlackCat 给出的： numbers2不是参考，而是一个独立的副本。

但恕我直言，还有一个更根本的问题。 和：

public:
    const std::vector<int>& numbers;

你向编译器保证，一旦初始化， numbers引用的向量将不再改变。 这是谎言，因为底层向量发生了变化......

对编译器说谎是通往 UB 的必经之路：它有时会工作，但会突然中断，因为编译器可以自由更改其实际代码，因此对_member更改不会反映在members 。

可能的修复：

• 使用std::vector<int>& numbers = _numbers; （没有const ）。 这个没问题，但你失去了提供只读参考的能力

• 在需要时通过 getter（即方法）获取完全初始化的引用：

   const std::vector& numbers() { return _numbers; }

  再次它很好，只要在Foo完成初始化后_number不再改变

• 使用一个专用对象，可以隐式转换为一个在使用前完全初始化的向量：

   struct Bar { std::vector<int>_numbers; Bar(bool first) : Bar(0, first) {}; Bar(int max, bool first) { cout << max << endl; int center = max / 2; if (first) { for (int i = 0; i < center; i++) { _numbers.push_back(i); cout << "A: " << i << endl; } } else { for (int i = center; i < max; i++) { _numbers.push_back(i); cout << "B: " << i << endl; } } } operator const std::vector<int>& () { return _numbers; } }; struct Foo2 { public: const int max1; const int center1; Foo2(); Foo2(const int max1_); private: Bar _numbers1, _numbers2; public: const std::vector<int>& numbers1, &numbers2; };